第6章 中国省级区域资源环境压力及承载力的空间分析
根据上述区域资源环境承载率的计算公式，2003年至2009年中国30个省域资源环境综合承载率结果如下表6-1，图6-5至图6-9。
表6-1 2003-2009年省级区域资源环境综合承载率
地 区 北 京 天 津 河 北 山 西 内蒙古 辽 宁 吉 林 黑龙江 上 海 江 苏 浙 江 安 徽 福 建 江 西 山 东 河 南 湖 北 湖 南 广 东 广 西 海 南 重 庆 四 川 贵 州 云 南 陕 西 甘 肃 青 海 宁 夏 新 疆 2003年 1.76 1.43 0.98 0.72 0.62 1.02 0.95 0.86 1.84 1.37 1.46 0.99 1.22 0.83 1.16 1.03 0.99 0.94 1.31 0.80 1.10 1.00 0.88 0.60 0.81 0.84 0.72 0.67 0.64 0.61 2004年 1.77 1.43 0.96 0.73 0.61 1.02 0.94 0.87 1.84 1.35 1.42 1.00 1.22 0.83 1.19 1.04 0.99 0.97 1.36 0.79 1.10 1.01 0.90 0.62 0.83 0.84 0.72 0.60 0.65 0.58 2005年 1.84 1.42 0.98 0.75 0.65 1.00 0.94 0.89 1.78 1.37 1.42 1.00 1.18 0.84 1.18 1.05 1.04 0.97 1.32 0.80 1.09 1.05 0.92 0.67 0.82 0.85 0.73 0.54 0.64 0.58 2006年 1.81 1.39 0.96 0.69 0.66 0.96 0.91 0.82 1.71 1.33 1.34 0.97 1.12 0.81 1.20 1.01 1.00 0.93 1.26 0.77 1.05 1.02 0.89 0.64 0.75 0.84 0.69 0.53 0.61 0.55 2007年 1.75 1.48 0.93 0.73 0.67 0.95 0.95 0.80 1.73 1.37 1.36 0.99 1.18 0.83 1.22 1.03 1.03 0.95 1.26 0.80 1.06 1.02 0.91 0.66 0.78 0.87 0.68 0.51 0.65 0.53 2008年 1.69 1.51 0.94 0.72 0.67 0.98 0.95 0.80 1.69 1.38 1.38 0.97 1.19 0.87 1.24 1.03 1.04 0.95 1.26 0.76 1.04 1.04 0.94 0.68 0.80 0.89 0.65 0.50 0.68 0.52 2009年 1.68 1.48 0.96 0.70 0.69 0.98 0.94 0.79 1.70 1.36 1.38 0.97 1.19 0.85 1.25 1.02 1.02 0.93 1.27 0.79 1.02 1.03 0.94 0.70 0.83 0.91 0.64 0.47 0.69 0.48 2003-2009年 平均 1.76 1.45 0.96 0.72 0.65 0.99 0.94 0.83 1.76 1.36 1.39 0.98 1.19 0.84 1.20 1.03 1.01 0.95 1.29 0.79 1.06 1.02 0.91 0.65 0.80 0.86 0.69 0.54 0.65 0.55
第6章 中国省级区域资源环境压力及承载力的空间分析
1.801.601.401.201.00上海北京天津浙江江苏广东山东福建重庆河南海南湖北辽宁安徽河北吉林四川湖南陕西江西云南黑龙江广西山西贵州宁夏内蒙古甘肃新疆0.800.600.40青海
图6-5 2009年省级区域资源环境承载率排序图
1.801.601.401.201.00北京上海天津浙江江苏广东山东福建海南河南重庆湖北辽宁安徽河北湖南吉林四川陕西江西黑龙江云南广西山西甘肃贵州内蒙古宁夏新疆0.800.600.40青海
图6-6 2003-2009年省级区域资源环境平均承载率排序图
以2009年省域资源环境综合承载率排序图为例，8个省域（上海、北京、天津、浙江、江苏、广东、山东和福建）资源环境综合承载力相对富余，9个省域（重庆、河南、海南、湖北、辽宁、安徽、河北、吉林和四川）资源环境综合承载力处于临界位置，即以上区域的资源环境综合承载力和资源环境压力基本持平，13个省域（湖南、陕西、江西、云南、黑龙江、广西、山西、贵州、宁夏、内蒙古、甘肃、新疆和青海）的资源环境承载力呈现超载状况，其中，甘肃、新疆和青海等地区资源环境承载力超载情况严重。
由图6-9可知，中国省级区域资源环境综合承载率的空间分布亦呈现出比较明显的由沿海向内陆至西部梯状下降的趋势，区域差异和区域集聚特征都较为明显。
第6章 中国省级区域资源环境压力及承载力的空间分析
图6-7 2003年省级区域资源环境承载率
图6-8 2009年省级区域资源环境承载率
第6章 中国省级区域资源环境压力及承载力的空间分析
图6-9 2003-2009年省级区域资源环境平均承载率
第三节 省级区域资源环境压力、承载力和承载率的空间相关性分析
一、空间权值矩阵的选择及全局空间相关分析
由于每种空间权值矩阵得到的Moran’s I值都是不同的，而目前经常使用的空间权值矩阵有3大类，因此选择一个合适的空间权值矩阵非常重要。本节利用前两章计算得到的2003-2009年间中国30个省级区域资源环境压力、资源环境综合承载力以及资源环境承载率数据，分别采用rook邻近、k-nearest邻近和d距离邻近的空间权值矩阵分别计算Moran’s I值，结果如表6-2。
从三种空间权值矩阵Moran’s I的零假设成立的概率来看，三种形式定义下的空间相邻地区的资源环境压力、资源环境综合承载力以及资源环境承载率均存在着较强的全局空间正相关性。结果显示，以Wrl、Wd、Wkl-Wk4为权值矩阵时的空间自相关性均较为显著，即省域资源环境压力、资源环境综合承载力和资源环境承载率的空间联系主要发生在有共同边界的rook邻近、distance band邻近和k-nearest邻近地区之间，资源环境压力、综合承载力和承载率的空间依赖性明显。因此，在研究省域资源环境承载力问题时必须考虑空间效应，否则得到的研究结果可能存在较大的偏差。
在以上几种形式的权值矩阵中，对于Wrook空间权值矩阵的Moran’s I值，随着rook邻近从1阶到3阶，其全域Moran’s I值逐阶下降；而对于Wk-nearest空间权值矩阵，随着邻居从1个到4个，省域资源环境（压力、承载力及承载率）的空间自相关性也基本上呈现出逐阶下降的趋势；此外，Wdistance band空间权值矩阵的Moran’s I值均小于相应Wk1或Wr1空间权值矩阵的Moran’s I值。通过对以上空间权值矩阵的比较分析发现，选取空间权值矩阵Wr1或Wk1效果都较好，后续采用Wr1这种空间权值矩阵分析省域资源环境压力、综合承载力和承载率的空间计量经济关系。
第6章 中国省级区域资源环境压力及承载力的空间分析
表6-2 资源环境压力、承载力及承载率的全局空间自相关Moran’s I分析
Moran's I Wr1 P值 Wr2 P值 Wr3 P值 Wd P值 Wk1 P值 Wk2 P值 Wk3 P值 Wk4 P值 2003年资源环境压力 0.3547 0.0020 0.0635 0.1150 0.0815 0.0720 0.1997 0.0020 0.2945 0.0810 0.3433 0.0090 0.3361 0.0060 0.2721 0.0010 2009年资源环境压力 0.3310 0.0050 0.0776 0.0810 0.0935 0.0640 0.2703 0.0010 0.2846 0.0860 0.2924 0.0310 0.3338 0.0040 0.2808 0.0060 2003年资源环境承载力 0.5619 0.0010 0.1474 0.0180 0.0019 0.2860 0.2481 0.0030 0.5386 0.0080 0.5006 0.0030 0.4226 0.0010 0.3335 0.0020 2009年资源环境承载力 0.6029 0.0010 0.1604 0.0070 0.0198 0.2560 0.3239 0.0010 0.5826 0.0030 0.5221 0.0010 0.4737 0.0010 0.3624 0.0020 2003年资源环境承载率 0.5351 0.0010 0.1286 0.0320 0.0107 0.2980 0.2380 0.0010 0.5165 0.0140 0.4869 0.0030 0.4215 0.0020 0.3331 0.0030 2009年资源环境承载率 0.5563 0.0010 0.1495 0.0150 0.0318 0.2020 0.3003 0.0010 0.5398 0.0030 0.4910 0.0010 0.4640 0.0010 0.3518 0.0020 二、局域空间相关分析
前面的全局Moran’s I检验结果表明，当空间权值矩阵为Wk1时的各省域资源环境压力、综合承载力及承载率在整体上表现出最为显著的空间自相关性。但该统计量无法揭示各省域资源环境压力、综合承载力及承载率的局域自相关性特征。本节以Wk1为空间权值矩阵，用Moran’s I散点图(见图6-10至图6-15)进一步分析省域资源环境压力、综合承载力和承载率的局域特征。
在Moran’s I散点图中，第一象限为高值集聚High-High，表示本区的值高，相邻空间的值也高；第三象限为低值集聚Low-Low，表示本区的值低，相邻空间的值也低，High-High集聚和Low-Low集聚为典型的正向局域相关和集聚；第二象限、第四象限分别为Low-High和High-Low，分别表示表示本区的值低、相邻空间的值高和本区的值高、相邻空间的值低，为局域负向空间自相关的空间离群地区。
（一）资源环境压力的局域空间相关分析
资源环境压力的全局空间自相关程度计算结果表明，2003年资源环境压力的Moran's I值为0.3547（p<0.05），2009年资源环境压力的Moran's I值为0.3310（p<0.05），可见资源环境压力的空间分布是集聚的，但这种集聚程度有所下降。